白鹤滩洪水在川江洪水组成中的特性分析

为合理利用白鹤滩水库及梯级水库群防洪库容,减轻下游防洪压力,通过统计金沙江、长江干支流相关水文站的洪水要素,分析研究白鹤滩洪水在长江上游川江洪水组成中的特性。结果表明,白鹤滩水库坝址最大洪峰一般出现在6月～10月,其中7月～9月约占总数的95%以上;白鹤滩洪水组成中,金沙江渡口站洪水占比小于面积比,雅砻江小得石洪水占比大于面积比,说明雅砻江流域暴雨洪水强度大于金沙江中游地区;长江李庄站洪水组成中,白鹤滩洪水有“垫底”、“总体增大”作用,岷江洪水有较大“造峰”作用。李庄站洪水组成,第一类以金沙江来水为主,岷江为一般洪水;第二类以岷江来水为主,金沙江为一般洪水。研究有利于充分发挥水库的防洪效益。     

金沙江、岷江洪水遭遇分析

金沙江为长江上游河段，岷江是长江上游左岸一级支流，两江于四川省宜宾市合江门汇合。依据金沙江屏山站、岷江高场站、两江汇口下游约15．5km处李庄站历史洪水调查资料和1951－1998年实测资料，通过对3站年最大洪峰、时段洪量统计计算，分析两江洪水遭遇、洪水组成，两江合成的年最大洪水中，洪峰流量，24h洪量以岷江为主的多，72h以上时段洪量以金沙江为主的多，时段越长金沙江洪量比重越大。为宜宾及以下河段的防洪设计提供依据。     

长江三峡以上洪水组成分析

利用宜昌、寸滩、屏山、高场、富顺、北碚、武隆7站1951~2008年共58 a的洪水系列,并对宜昌站2003~2008年流量资料进行还原推算,详尽分析了三峡及三峡以上各主要干支流年最大洪水出现规律;三峡洪水汛期洪量组成以及年最大7,15,30,60 d洪量组成。结果表明:金沙江、嘉陵江和岷江来水是三峡洪水的基础,寸滩-宜昌站区间来水量对三峡洪水起到加帽、造峰作用,两者来水遭遇常形成高峰洪水。分析成果能够为三峡水库调度运行提供重要的技术依据。     

长江上游寸滩站2010年“7.19”洪水预报分析

2010年7月长江上游控制站寸滩站出现1987年以来的最大洪水,洪峰流量达64 900 m3/s,是长江三峡水库建成以来的最大洪水。寸滩水文站是三峡水库的入库站,其洪水预报的时效性和精度直接影响三峡水库调度运用,长江中下游及重庆市的防汛。影响寸滩水文站洪水水位流量预报的因素较多,既受上游各干支流大江河来水组成的影响,也受下游三峡水库回水顶托的影响。在认真分析影响寸滩站洪水流量的各种因素,及时掌握水雨情资料的条件下,2010年寸滩洪水预报取得了较满意的成果。对2010年寸滩的洪水预报进行分析,为以后的洪水预报积累经验,以便更好地服务于长江防汛和三峡水库调度。     

“20·8”洪水金沙江流域水库群调度对川渝河段的防洪作用

2020年8月,受长江上游强降雨影响,岷江、沱江、涪江发生了大洪水或特大洪水。在长江上游水库群全力拦洪、削峰、错峰调度后,长江上游干流朱沱至寸滩江段仍出现超保证洪水,给川渝河段带来巨大的防洪压力。重点从暴雨洪水概况、金沙江水库群调度过程、还原计算等方面对“20·8”洪水展开深入研究,量化分析金沙江水库群调度对川渝河段的防洪作用。研究结果表明:金沙江水库群在长江4号、5号洪水期间共拦蓄洪量47.37亿m³,占寸滩以上水库群总拦蓄量的57.7%,成功实现与嘉岷流域的洪水错峰调度,削减了川渝河段洪峰流量9 400~11 700 m³/s,降低川渝河段洪峰水位2.6~2.8 m,避免了上游干流全线超保证水位,降低寸滩站洪峰水位约2.6 m,占其洪峰水位总削减值近9成,有效减轻了防洪压力。     

水土保持对延河洪水的影响

采用对比分析方法研究陕西省延河流域水土保持对延安站洪水的影响,结果显示:延安站中、小洪水的年发生率降低;汛期径流量减少,枯水期径流量增加;相似降水条件下,90年代延安站洪水的洪峰流量、洪量和输沙量比80年代有所减少;洪水历时延长,洪水过程线呈现涨洪陡、落洪缓的特点。这些变化整体上有利于防洪和水资源的开发利用。     

三峡工程洪水随机模拟研究综述

在三峡工程的规划与设计中，为研究三峡工程设计洪水的地区组成、上游干支流水库群对三峡工程的影响以及三峡水库对长江中下游的防洪作用，在已有的实测短系列的基础上，应用洪水变量的随机特性，分别建立了三峡坝址宜昌站、坝址以上屏山-宜昌段、坝址以下的宜昌-城陵矶段及包含三峡坝址的寸滩-大通段的洪水随机模型。这些模型的建立，使得过去由设计洪水典型年法难以完成的梯级水库群对设计洪水的影响以及具有水库、堤防、分蓄洪工程所组成的防洪系统防洪效益计算成为可能。并得出了长江上游干支流水库建库后对三峡入库洪水的影响以及三峡水库对中下游防洪调度的巨大作用这一实用结论，为三峡工程设计提供了重要依据。     

美国确定洪水频率指南在四川西部河流的应用和评价

以美国《确定洪水频率指南》方法,对中国西部金沙江、雅砻江、大渡河、青衣江和岷江的94个水文站的年最大洪峰系列作特异值检验和偏态系数计算:并对大渡河铜街子站、雅砻江小得石站和岷江紫坪铺站计算了频率洪水。一些站的特异值检测计算表明,特大值的门槛值太高,著名的特大洪水不能被检测判定为特大值,说明用指《指南》方法检测特大值的效果较差。而应用于检测持小值,效果要好一些。根据一个检验标准,剔除经检测判定的特小值后,无疑可以使频率曲线与点据配合较好,舍弃特小值后对计算的稀遇频率洪水值无大影响,可以认为检测特小值的方法,有实用意义。以多站均值方法概化偏态系数获得地区信息,忽视历史信息,使计算频率洪水不准确;应既要地区信息也需注意历史信息,以改进洪水频率的估算。     

金沙江中游与长江中下游洪水遭遇规律分析

按照《长江流域防洪规划》和《长江流域综合规划》的安排,金沙江中游已建及在建的6座梯级水库每年7月份共预留防洪库容17.78亿m³,配合三峡水库进行长江中下游防洪。基于金沙江攀枝花站和长江中游螺山、城陵矶、宜昌站的洪量和洪水过程并考虑泄水传播时间及区间来水过程,详细分析了金沙江中游洪水与长江中下游洪水的遭遇规律。研究结果可为金沙江中游梯级水库防洪调度方式的建立提供技术支撑,有利于充分发挥水库群的防洪效益。     

金沙江中上段“05．8”洪水分析

2005年8月12日,金沙江中上段发生了建站以来的最大一次洪水,其中,石鼓水文站出现了1939年建站以来的最高洪水位,超历史调查洪水水位1．01m。分析了该次洪水的降雨与洪水特点、洪水过程和洪水组成,并介绍了洪水预报情况。分析成果对该地区水文测验、水情预报和防洪调度等工作有一定参考价值。     

长江上游高洪水期泥沙输移特性

长江上游高洪水期(汛期)泥沙输移特性是决定三峡库区泥沙淤积的关键因素,直接关乎三峡水库使用寿命及综合效益的发挥。借助干、支流长系列水沙资料,分析了长江三峡水库入库寸滩站高洪水期泥沙输移特性,结果表明:近40 a来,寸滩站场次洪水中7 d洪量未出现趋势性变化,而7 d沙量显著减少,高洪水期输沙经历了“涨水输沙占优—涨、落水基本持平—落水输沙占优”的变化过程。2013年以前,寸滩站高洪水期径流及泥沙均主要来自于金沙江,而向家坝、溪洛渡水电站陆续投运后,2013—2019年寸滩站洪水场次(洪峰流量30 000 m³/s以上)共计14场。从径流来源来看,仅4场主要来自于金沙江,其余9场主要来自于嘉陵江,1场来自岷江;从泥沙来源来看,9场主要来自于嘉陵江,其余5场分别来自于沱江、岷江、横江,金沙江已不是寸滩站高洪水期过程中泥沙的主要来源区。研究成果可为三峡水库沙峰排沙调度、库尾减淤调度提供理论支撑,为长江泥沙治理提供保障。     

金沙江梯级与三峡水库联合防洪调度研究

金沙江下游溪洛渡、向家坝梯级水库具有对川江沿岸重要城市和配合三峡水库对长江中下游进行防洪的双重防洪功能,如何科学划分金沙江梯级水库有限防洪库容、协调各防洪对象的调度方式,是溪洛渡、向家坝配合三峡防洪调度这一面向多区域防洪问题的关键科学问题。首先在金沙江溪洛渡、向家坝梯级规划设计防洪库容的基础上,按照所在河段防洪目标及配合三峡水库对中下游防洪的次序,探讨了川渝河段及长江中下游重点区域防洪对溪洛渡、向家坝梯级水库防洪库容的预留要求;进而分析了上、下游洪水遭遇类型及相关性,寻求针对不同区域防洪的库容共用空间,确定防洪库容分配方案;最后,分析了上游水库拦蓄方式对三峡入库洪水的影响,提出科学、合理、可行的金沙江溪洛渡、向家坝梯级配合三峡水库联合防洪的调度方式。分析认为,联合调度可有效减轻长江中游的防洪压力,经济效益显著。     

湄公河流域洪水特性分析

采用实测水文资料分析了湄公河流域的洪水特性。结果表明:湄公河流域的洪水主要由暴雨形成,干流水文站年最大洪水主要发生在7~10月;由于河流走向、流域形状与季风活动路线基本平行,全流域性洪水出现的几率很小;老挝境内左岸支流和公河、桑河、斯雷博河汇集而成的"3S"河由于地处降雨高值区,多年平均汛期来水量占柬埔寨上丁站的一半以上;我国境内洪水与万象洪水过程同步性几率较大,与上丁站短历时洪水过程同步几率较大,但仍是上丁站长历时洪水过程的重要组成部分。     

金沙江下游流域水沙格局变化研究

金沙江下游水沙变化对梯级水库淤积进程和优化调度有重要的影响,随着大型梯级水库的建设运用,金沙江下游水沙格局发生了显著的变化。本文基于金沙江下游干支流历年实测水沙资料,分析了流域水沙变化过程,提出了不同时段流域水沙格局。从时间上看,金沙江下游干支流径流量年际变化均不大,干流输沙量显著减少;支流雅砻江、龙川江、牛栏江输沙量明显减少,其它支流输沙量没有明显变化趋势。从水沙来源分布上看,不同时期,金沙江干流径流量和流域支流径流量的占比变化不大,金沙江干流、雅砻江和其他支流占比分别为46%、45%和9%左右。而输沙量占比变化显著：1999年以前金沙江、雅砻江和其它主要支流占比分别为40%、36%、24%;在二滩水库蓄水拦沙后的1999—2010年三者的占比分别为61%、13%、26%;金沙江中游梯级水库蓄水拦沙的2013—2020年三者的占比分别为16%、31%、53%。进一步考虑未控区的影响,金沙江干支流水库运行后,来水格局仍未发生明显变化,干流、雅砻江、其他支流和未控区间径流量占比分别为40%、40%、9%和11%。但来沙格局变化显著,水库运行前干流输沙量占比为21%,雅砻江为19%,其他支流为12%,未控区间为48%,水库运行后区间来沙占比明显增大,达到了97%,其中未控区间占比为82%,区间支流占比为15%,未控区间来沙是金沙江下游流域泥沙的主要来源。     

长江上游川江河道水沙输移特性分析

选取长江干流上游屏山、寸滩和宜昌及支流嘉陵江的北碚站、岷江的高场站等水文站为代表站,对比分析各站近期年径流量、年输沙量、年均含沙量等水沙特征值的变化特性。另外,依据宜昌站实测资料重点分析了川江沙卵石推移质的粒径组成情况及其输沙率年内变化过程。分析结果表明:长江上游川江河道含沙量较小,而输沙量较大,从金沙江下游屏山站至宜昌站,输沙量沿程增大,而含沙量则沿程有减有增,但主要是减小。川江沙质推移质输移集中在4-11月,其粒径在汛期的5(或6)月-8(或9)月,粒径先是变细,然后逐渐变粗。而卵石推移质集中在6-10月其粒径在汛期的5(或6)月-8(或9)月,粒径先是变粗,然后逐渐变细。     

西南地区流域设计洪峰与集水面积关系探讨

由于西南地区地形地貌复杂多变,许多地区缺乏实测洪水资料,给水利工程建设带来诸多不便。为了解决上述问题,为水利工程建设提供参考资料,基于西南地区11个流域66个水文站点的设计洪峰流量(Q_p)和集水面积(F)资料,通过统计分析,分类研究了西南地区Q_p与F之间的关系。结果表明:嘉陵江流域、沱江流域、涪江流域、岷江流域、澜沧江流域Q_p与F之间能较好地满足线性关系;大渡河流域、青衣江流域、雅砻江流域Q_p与F之间指数关系较显著;金沙江流域、怒江流域和雅鲁藏布江流域Q_p与F之间幂函数关系较好。研究成果可为无资料地区建立流域Q_p与F之间的相关关系提供参考。     

金沙江泥沙输移特性及人类活动影响分析

和工江三峡水库入库站寸滩的泥沙主要来源于长江上游金沙江和嘉陵江。其多年平均悬移质输沙量在５２．７％来自金沙江。